K čemu se zařízení pro katalytické spalování LQ-RCO používá při zpracování VOC?

K čemu je zařízení pro katalytické spalování LQ-RCO navrženo

Zařízení pro katalytické spalování tepla LQ-RCO je průmyslová Ošetření VOC zařízení zkonstruované tak, aby rozkládalo organické sloučeniny v továrnách výfukových proudů na oxid uhličitý a vodní páru prostřednictvím regeneračního katalytického oxidačního procesu. Jednoduše řečeno, systém nasává odpadní plyn obsahující rozpouštědlo nebo zápach, zvyšuje svou teplotu pomocí akumulovaného tepla spíše než čerstvého paliva po většinu cyklu, prochází proud ložem katalyzátoru při mírné reakční teplotě a uvolňuje proud upraveného plynu, který nese mnohem méně těkavých organických sloučenin než vstupní proud. Tento typ akumulační spalovny tepla je běžně instalován za lakovacími linkami, pecemi, tiskařskými lisy a chemickými reaktory, kde je vyžadováno kontinuální čištění odpadních plynů.

Jako kus spalovací zařízení , LQ-RCO regenerační katalytický oxidátor kombinuje nízkoteplotní katalytickou oxidaci s keramickou technologií akumulace tepla. Toto párování umožňuje jednotce získat zpět velký podíl reakčního tepla a znovu jej použít k předehřátí přiváděného odpadního plynu, což zase snižuje spotřebu pomocného paliva nebo elektrického ohřevu a snižuje teplotu plynu opouštějícího komín. Níže zobrazené zařízení je reprezentativní instalací zařízení pro katalytické spalování akumulujícího teplo LQ-RCO s krytem, ​​inspekčními panely a spojovacím potrubím viditelným zvenčí.

Obrázek 1. Zařízení pro katalytické spalování tepla LQ-RCO na místě, znázorněné s izolovaným krytem vlevo a instalovanou jednotkou s připojovacím potrubím vpravo.

Princip činnosti tepelného oxidátoru za systémem RCO

Pochopení principu činnosti tepelného oxidátoru systému RCO začíná spouštěcí sekvencí. Před připojením spalin k zařízení se elektricky předehřeje topná komora a keramické teploakumulační lože. Po dosažení nastavené teploty se otevře zdroj spalin a odpovídající ventilátor nasává plyn do jednotky. Přicházející proud si nejprve vymění teplo s předehřátým tepelně akumulujícím keramickým tělesem, zachytí první nárůst teploty, poté vstupuje do ohřívací zóny pro druhé zvýšení teploty, dokud nedosáhne úrovně potřebné pro katalytickou reakci.

Odtud plyn vstupuje do katalytické komory, kde organické sloučeniny reagují nad ložem katalyzátoru za vzniku oxidu uhličitého a vody, přičemž uvolňují tepelnou energii. Upravený čistý plyn pak předá část tohoto tepla zpět do druhého keramického tělesa akumulujícího teplo, než je odvedeno ventilátorem. Vstupní termočlánek na straně odtahového ventilátoru nepřetržitě kontroluje teplotu plynu a jakmile je dosažena nastavená hodnota, přepínací ventil změní polohu tak, že proud odpadního plynu a proud čistého plynu vymění komory. Tento regenerační cyklus se nepřetržitě opakuje, což je základní myšlenka každého regeneračního katalytického oxidátoru a je to také důvod, proč je technologie někdy seskupena společně s regeneračním tepelným oxidátorem v obecných odkazech na diagram tepelného oxidátoru, i když oba používají různé reakční teploty.

Obrázek 2. Zjednodušený izometrický pohled na kryt systému RCO s katalytickou komorou, dvěma tepelnými akumulačními komorami, vstupními a přepínacími ventily, termočlánkem a polohami ventilátoru označenými pro informaci.

Dvoukomorový spínací proces a cyklus rekuperace tepla

Většina konstrukcí katalytických spaloven tohoto typu běží na dvou komorách akumulujících teplo, které se střídavě absorbují a uvolňují teplo, a LQ-RCO může být také konfigurován se třemi komorami, když je požadována vyšší účinnost čištění. V tom, co lze nazvat Proces 1, první komora absorbuje teplo z přicházejícího výfukového plynu, zatímco druhá komora uvolňuje nahromaděné teplo, když jí prochází čistý plyn na cestě ven. Poté, co přepínací ventil změní polohu, role se v procesu 2 obrátí, první komora nyní uvolní teplo, které nashromáždila, zatímco druhá komora začne absorbovat teplo z další dávky přiváděných výfukových plynů. Katalytická komora je umístěna mezi dvěma tepelnými akumulačními komorami a je místem, kde v obou procesech probíhá skutečný katalytický rozklad organických sloučenin.

Účinnost čištění RCO, spotřeba energie a výkonnost emisí

Protože katalyzátor snižuje teplotu potřebnou pro oxidaci, katalytický spalovací systém LQ-RCO typicky reaguje při 250 °C až 500 °C , značně pod teplotou, kterou potřebuje tepelný oxidátor s otevřeným plamenem k dosažení stejného výsledku destrukce. Provoz v tomto nižším teplotním okně je také důvodem, proč je zařízení popisováno jako nízkoteplotní oxidační systém, a je to jeden z důvodů, proč tvorba oxidů dusíku zůstává nízká ve srovnání s vysokoteplotními metodami spalování. Podle specifikace výrobce dosahuje dvoukomorová konfigurace RCO obecně účinnosti čištění kolem 95 procent , zatímco tříkomorová konfigurace může dosáhnout přes 98 procent , a série zařízení jako celek je hodnocena na 99 procent nebo vyšší účinnost čištění za standardních testovacích podmínek. Účinnost tepelné rekuperace, která odráží, kolik reakčního tepla je opětovně použito k předehřátí přiváděného plynu spíše než ke ztrátě v zásobníku tepelného oxidačního zařízení, obecně dosahuje více než 95 procent a spotřeba energie může být až 8 watthodin na běžný metr krychlový upraveného plynu.

Výše uvedený graf porovnává typickou účinnost čištění mezi dvoukomorovým a tříkomorovým uspořádáním RCO. Přidání třetí komory pro akumulaci tepla poskytuje proudu plynu další průchod regeneračním ložem, což je důvod, proč tříkomorové uspořádání má tendenci vykazovat vyšší hodnotu účinnosti při stejném čištění odpadního plynu. Tento rozdíl je nejdůležitější, když zařízení čelí přísnému limitu pro vypouštění organických odpadních plynů nebo když je vstupní koncentrace par rozpouštědla relativně vysoká. Pro aplikace s lehčím zatížením může dvoukomorový systém RCO stále pohodlně splnit většinu regionálních požadavků na čištění odpadních plynů při zachování menší plochy zařízení a objemu keramického akumulačního tepla. Volba mezi těmito dvěma konfiguracemi je obecně rovnováhou mezi požadovanou účinností čištění, dostupným instalačním prostorem a charakteristikami konkrétního proudu odpadního plynu, který se zpracovává.

Tepelný oxidátor vs spalovna vs vzplanutí: Kam se hodí katalytická oxidace

Tepelný oxidátor vs spalovna

V běžné řeči rostlin se termíny tepelné okysličovadlo a spalovna často používají volně pro stejnou skupinu zařízení, která využívá teplo ke zničení organických výparů. Praktický rozdíl obvykle spočívá v teplotě a použití katalyzátoru. Obecná spalovna nebo regenerační tepelné okysličovadlo se obvykle spoléhá pouze na teplo a potřebuje vyšší teploty v komoře, často v rozmezí 700 °C až 800 °C nebo více, aby se zničila stejná organická zátěž, kterou může zpracovat katalytická spalovna RCO při 300 °C až 500 °C. Spalovna kyselého plynu je příbuzná kategorie postavená z materiálů odolných proti korozi pro proudy, které tvoří kyselé vedlejší produkty během spalování, a obvykle stále závisí na čisté tepelné destrukci spíše než na loži katalyzátoru.

Tepelný oxidátor vs

Hořák se obecně používá pro přerušované, vysokoobjemové nebo bezpečnostní proudy plynu spíše než kontinuální nízkokoncentrační páry rozpouštědla a zřídka zahrnuje rekuperaci tepla. Regenerační tepelný oxidátor nebo RCO systém je naproti tomu postaven pro nepřetržité čištění odpadních plynů a je spárován s akumulací tepla, takže většina reakční energie je opětovně využita, spíše než vypouštěna přímo do atmosféry. To je součástí toho, proč se zařízení s katalytickým oxidátorem častěji volí pro lakovací linky v ustáleném stavu, výfukové plyny při výrobě PCB a podobné úkoly kontinuálního čištění organických odpadních plynů, zatímco světlice zůstávají běžnější pro příležitostné nebo nouzové odlehčení plynu.

Radarová tabulka výše poskytuje obecný, kvalitativní obrázek o tom, jak se katalytická oxidace srovnává s pouze tepelnou oxidací a se vzplanutím v pěti charakteristikách běžně diskutovaných v průmyslové literatuře: požadovaná provozní teplota, energetická účinnost, řízení tvorby NOx, půdorys zařízení a stupeň rekuperace tepla. Tato hodnocení popisují spíše široké technologické vzory než zaručené výsledky pro jakékoli konkrétní místo, protože skutečné výsledky závisí na složení odpadního plynu, průtoku a koncentraci v daném zařízení. Katalytická oxidace obecně vyžaduje nižší reakční teplotu a má tendenci vykazovat silnější rekuperaci tepla a regulaci NOx ve srovnání s flérováním, které hlavně vyměňuje stopu a nepřetržitý provoz za jednoduchost při manipulaci s přerušovaným plynem. Na většině z těchto rozměrů je mezi nimi umístěn regenerační tepelný oxidátor, protože rekuperuje teplo podobně jako systém RCO, ale bez snížení reakční teploty prostřednictvím katalyzátoru. Inženýři obvykle používají podobná srovnání jako výchozí bod a poté potvrdí správnou technologii analýzou složení odpadních plynů specifickou pro zpracovávanou procesní linku.

RCO-10 až RCO-200: Změna objemu vzduchu a topného výkonu

Řada zařízení LQ-RCO VOC je uspořádána do dvanácti standardních modelů, od RCO-10 až po RCO-200, takže zařízení může přizpůsobit objem upraveného vzduchu skutečnému průtoku výfukových plynů vycházejících z výrobní linky, spíše než předimenzovat nebo poddimenzovat jednotku. Objem ošetřovacího vzduchu měří od 1000 metrů krychlových za hodinu na nejmenším modelu RCO-10 až 20 000 metrů krychlových za hodinu u modelu RCO-200 a topný výkon se ve stejném rozsahu pohybuje od 30 kilowattů do 300 kilowattů. Na požádání lze navrhnout i jiné specifikace objemu vzduchu mimo tuto standardní tabulku a lze přidat předehřev paliva, pokud je to specifikováno v době objednávky.

Tento spojnicový graf sleduje objem upraveného vzduchu ve všech dvanácti standardních modelech RCO a plynulá vzestupná křivka ukazuje, jak přesně modelová řada dodržuje skutečné požadavky na průtok výfukových plynů, spíše než skoky ve velkých, těžko přizpůsobitelných krocích. Zařízení s jedinou malou lakovací kabinou může dobře obsluhovat RCO-10 nebo RCO-15 s výkonem 1000 až 1500 metrů krychlových za hodinu, zatímco větší operace lakování s více linkami může vyžadovat RCO-60 nebo vyšší. Protože je křivka mezi sousedními modely poměrně hladká, lze většinu průtoků výfukových plynů naměřených během průzkumu místa přizpůsobit standardnímu modelu, aniž byste se museli uchylovat k plně vlastní konstrukci. Tento druh mapování mezi modelem a průtokem je běžným prvním krokem při specifikaci systému RCO, protože objem upravovaného vzduchu do značné míry určuje velikost nádoby, výběr ventilátoru a průměr potrubí. Správné přizpůsobení objemu vzduchu má také přímý vliv na spotřebu energie, protože naddimenzovaná jednotka zpracovávající menší skutečný průtok má tendenci spotřebovat více energie na jednotku zpracovaného odpadního plynu než správně dimenzovaná jednotka.

Sloupcový graf výše ukazuje instalovaný topný výkon pro stejných dvanáct modelů RCO, který se zvýšil z 30 kilowattů na RCO-10 na 300 kilowattů na RCO-200. Topný výkon pokrývá hlavně elektrické topné trubice používané při spouštění a v obdobích, kdy výhřevnost odpadních plynů sama o sobě nestačí k udržení teploty katalytické reakce. Protože teplo akumulující keramické lože rekuperuje velký podíl reakčního tepla, jakmile jednotka dosáhne ustáleného provozu, instalovaný topný výkon je obecně potřeba spíše přerušovaně než nepřetržitě. Větší modely potřebují úměrně více topného výkonu hlavně proto, že obsahují větší objem keramiky akumulující teplo a katalyzátoru, který potřebuje více energie na zahřátí na teplotu při studeném startu. Posouzení této křivky topného výkonu spolu s křivkou objemu upravovaného vzduchu poskytuje přiměřeně úplný první obrázek potřebné tepelné i průtokové kapacity, než se pustíme do podrobného výběru zařízení.

Přes celou tabulku platí dvě poznámky. Za prvé, specifikace objemu vzduchu mimo tento standardní rozsah mohou být stále navrženy na základě projektu, když průtok výfukových plynů zařízení spadá mezi dva standardní modely nebo překračuje hodnocení RCO-200. Za druhé, forma odolná proti výbuchu používaná napříč řadou LQ-RCO je membránový reliéfní design, který platí bez ohledu na to, který model je vybrán.

Odvětví, která spoléhají na zpracování organických odpadních plynů pomocí RCO

Potřeby zpracování odpadních plynů rozpouštědlem se objevují v celé řadě výrobních sektorů a řada zařízení LQ-RCO je obecně specifikována všude tam, kde procesní linka uvolňuje organické páry, které je třeba zachytit a upravit před vypuštěním. Mezi běžné aplikace patří následující.

1. Výroba automobilů a strojů, pokrývající lakovací linky a vytvrzovací pece, kde nátěry na bázi rozpouštědel uvolňují organické odpadní plyny.
2. Elektronická výroba, zejména organické odpadní plyny vznikající při výrobě desek plošných spojů.
3. Elektrotechnická výroba, včetně procesů izolace smaltovaných drátů.
4. Procesy lehkého průmyslu, jako je výroba obuvi a operace nanášení lepidla, které vytvářejí organické odpadní plyny a zápach.
5. Tisk a barevný tisk, kde inkousty na bázi rozpouštědla jsou běžným zdrojem odpadních plynů.
6. Metalurgické a ocelářské procesy, výroba uhlíkových elektrod, chemická syntéza, jako je výroba ABS a rafinace ropy, z nichž všechny mohou generovat organické odpadní plyny vyžadující opatření pro kontrolu VOC v chemických závodech.

V těchto sektorech je společným závitem kontinuální nebo polokontinuální proud výfukových plynů obsahující benzen, keton, ester, alkohol, ether, aldehyd, fenol nebo podobné organické sloučeniny spolu s obecným zápachem. Toto je typ profilu odpadních plynů, ke kterému je katalytický oxidátor RCO obecně vhodný, protože katalyzátorové lože je vybráno tak, aby fungovalo napříč touto širokou skupinou organických sloučenin spíše než s jediným specifickým rozpouštědlem.

Proč si zařízení pro průmyslovou kontrolu VOC vybírají regenerační katalytické oxidátory

Když zařízení porovnává možnosti zařízení pro regulaci znečištění ovzduší pro nový nebo modernizovaný systém úpravy výfukových plynů, regenerační katalytický oxidátor má tendenci přijít z konzistentního souboru důvodů. Kombinace nízkoteplotní oxidace a keramického uchovávání tepla znamená, že k udržení reakce je potřeba méně pomocné energie, jakmile se jednotka zahřeje na teplotu, což se odráží v údajích o nízké spotřebě energie, o kterých jsme hovořili dříve. Provoz při 250 °C až 500 °C místo vyššího rozsahu používaného čistou tepelnou oxidací také omezuje tvorbu NOx, což podporuje hodnocení zařízení bez sekundárního znečištění za normálních provozních podmínek.

• Vysoký stupeň automatizace s přepínáním ventilů a regulací teploty, které řídí spíše řídicí systém než ruční ovládání.
• Modulární modelová řada od RCO-10 až po RCO-200, která podporuje dimenzování průmyslového řídicího systému VOC podle skutečného průtoku výfukových plynů spíše než jednotnou jednotku pro všechny.
• Volitelná dvoukomorová nebo tříkomorová konfigurace, která umožňuje zařízení zaměřit se na konkrétní úroveň účinnosti čištění pro jeho povinnost čištění organických odpadních plynů.
• Kompatibilita se širokou škálou organických sloučenin, včetně benzenu, ketonu, esteru, alkoholu, éteru, aldehydu a odpadních plynů fenolového typu a obecných pachů.

Dohromady jsou tyto vlastnosti důvodem, proč je systém spalování VOC postavený na regenerativní katalytické oxidaci často vybírán pro potřeby systému úpravy výfukových plynů v nepřetržitém provozu v nátěrech, elektronice, tisku a chemickém zpracování, kde jsou pro zařízení důležité jak regulační limity vypouštění, tak každodenní provozní náklady zařízení.

O společnosti Lvquan Environmental Protection Engineering Technology Co., Ltd.

Společnost Lvquan Environmental Protection Engineering Technology Co., Ltd. sídlí v Gaoyou, Yangzhou, městě často označovaném jako severní brána provincie Jiangsu. Společnost je akciovou společností vzniklou spoluprací mezi profesionály, z nichž každý nese více než 30 let má zkušenosti s návrhem a výrobou zařízení VOC a působí jako specializovaný výrobce technických zařízení pro zpracování organických odpadních plynů VOC.

Společnost drží základní kapitál ve výši 22 milionů juanů , s dlouhodobým majetkem blízko 40 milionů juanů a celková aktiva blízko 60 milionů juanů . Výroba probíhá na výrobní ploše cca 9800 metrů čtverečních , podporované více než 200 sad různých obráběcích zařízení a tým asi 120 zaměstnanců s roční výrobní kapacitou kolem 100 milionů juanů . Tento rozsah vlastní výroby podporuje výrobu zařízení pro katalytické spalování s akumulací tepla, včetně řady LQ-RCO popsané v tomto článku, od konstrukčního krytu až po konečnou montáž a testování.

Často kladené otázky

Q1. K čemu slouží regenerační katalytická oxidace?

Regenerativní katalytická oxidace se používá k čištění organických odpadních plynů z průmyslových výfukových proudů, přeměnou těkavých organických sloučenin na oxid uhličitý a vodu prostřednictvím katalyzátorového lože v kombinaci s keramickým akumulačním teplem, což snižuje energii potřebnou k udržení reakce.

Q2. Jaký je rozdíl mezi systémem RCO a regeneračním tepelným oxidátorem?

Systém RCO používá katalyzátor ke snížení požadované reakční teploty, typicky na přibližně 300 °C až 500 °C, zatímco regenerační tepelný oxidátor obecně spoléhá pouze na teplo a potřebuje vyšší teplotu komory, aby dosáhl srovnatelného výsledku destrukce.

Q3. Při jaké katalytické teplotě pracuje zařízení LQ-RCO?

Katalytická komora LQ-RCO obecně pracuje mezi 300 °C a 500 °C, což je teplotní rozsah potřebný pro reakci katalytického rozkladu, která produkuje oxid uhličitý a vodu z organických sloučenin v odpadním plynu.

Q4. Jak přepínací ventil ovlivňuje čištění odpadních plynů?

Přepínací ventil změní dráhu průtoku, jakmile termočlánek na vstupu výfukového ventilátoru potvrdí, že bylo dosaženo nastavené teploty, a pošle odpadní plyn do komory, která předtím uvolňovala teplo čistému plynu, což udržuje regenerační cyklus nepřetržitě běžící.

Q5. Lze zařízení LQ-RCO přizpůsobit pro konkrétní objem vzduchu?

Ano, standardní modelová řada pokrývá 1000 až 20000 metrů krychlových za hodinu u dvanácti modelů a specifikace objemu vzduchu mimo tento rozsah mohou být navrženy samostatně na základě skutečného průtoku výfukových plynů zařízením.